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Audi arbeitet an intelligenten Konzepten für die Mobilität der Zukunft und führt die CFK-Kompetenzen in einem Leichtbau-Technikum am Standort Neckarsulm zusammen. „Für uns bedeutet effizienter Leichtbau, den richtigen Werkstoff an der richtigen Stelle einzusetzen“, verdeutlicht Michael Dick, Vorstand Technische Entwicklung der AUDI AG.

Audi wird Carbonfaserwerkstoffe in einem intelligenten Material-Mix zum Beispiel mit Aluminium und Stahl so einsetzen, dass sie zur jeweils besten Wertschöpfung führen. „CFK ist ein anisotroper Werkstoff – also ein Material, dessen Steifigkeits- und Festigkeitseigenschaften von der Ausrichtung der Fasern im Bauteil abhängig sind“, sagt Heinrich Timm, Leiter des Audi-Leichtbauzentrums. „Da das Leichtbaupotential von CFK stark von der Art der Bauteilbelastung im Fahrzeug abhängt, kann der Gewichtsvorteil für eine Karosseriestruktur in CFK bis zu 25 Prozent ausmachen.“

Audi hat auf dem Gebiet des Leichtbaus seit über einem Vierteljahrhundert eine Führungsposition. Bereits Anfang der 1980er Jahre definierte das Unternehmen den automobilen Leichtbau nachhaltig als strategisches Projekt. 1994 präsentierte die Marke mit den Vier Ringen den Audi A8 – das weltweit erste Premiummodell, dessen Karosserie komplett aus Aluminium Audi Space Frame-Technologie (ASF) besteht. Mit dem A2 ging 1999 die Aluminiumbauweise bei Audi in die Großserie. Auch im neuen Audi A8 findet sich der leichte Werkstoff in Form des Audi Space Frame-Konzepts, welches die Karosserie des Flaggschiffs – im Vergleich zum Wettbewerb – um mehr als 40 Prozent leichter macht.

„CFK ist ein Werkstoff, der heute neben der Flug- und Raumfahrtindustrie in unterschiedlichen Branchen zum Einsatz kommt“, erklärt Michael Dick. „Die Herausforderung, vor der die gesamte Automobilindustrie steht, liegt darin, den Werkstoff wirtschaftlich auch in großen Stückzahlen herstellen zu können.“

Audi treibt die CFK-Entwicklung nachhaltig voran: „Das Prepreg-Verfahren, welches wir beim Audi R8 GT einsetzen, hat mit rund vier Stunden eine hohe Herstellzeit und eignet sich vor allem für die Kleinserienfertigung“, erklärt Timm. Das RTM-Verfahren birgt ein höheres Potential für eine wirtschaftliche Automatisierung. Beim R8 Spyder setze Audi auf RTM und seine kürzeren Zykluszeiten von lediglich 30 Minuten.

Das Know-how, das Audi mit dem Werkstoff Aluminium für den Automobilbau aufgebaut hat, ist Basis für den wirtschaftlichen Einsatz neuer Werkstoffe. Analog zu den langjährigen Aluminium-Aktivitäten entwickelt die AUDI AG in enger Kooperation mit Forschungsinstituten und kompetenten Industriepartnern die CFK-Technologien gemeinsam weiter. „Wir arbeiten daran, die Leichtbaupotenziale dieses innovativen Werkstoffs durch werkstoffadäquate Fertigungskonzepte zu optimieren und den Einsatz auf weitere Fahrzeugsegmente außerhalb der Sportfahrzeuge auszudehnen“, betont Timm.

Zu Stärkung der Aktivitäten in dieser Zielrichtung wurde am Standort Neckarsulm ein interdisziplinäres Technikum für faserverstärkte Kunststoffe eingerichtet.

Beim R8 GT reduziert Audi das Fahrzeuggewicht um 100 Kilogramm. Möglich macht dies unter anderem die intelligente Verbindung aus Audi Space Frame-Bauweise und Karosserieteilen in Carbon. Die lange Heckklappe ist aus Kohlefaser-verstärktem Kunststoff (CFK) gefertigt – das ergibt einen Gewichtsvorteil von 6,6 Kilogramm. Die Schalensitze, deren Chassis aus Glasfaser-verstärktem Kunststoff (GFK) gefertigt sind, sparen 31,5 Kilogramm.